【摘要】：不銹鋼作為現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的材料,由于具有高強(qiáng)度、耐腐蝕和不易生銹等良好的性能,在諸多工業(yè)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域及日常生活中得到廣泛的應(yīng)用。但在不銹鋼的焊接中,常常伴隨著接頭點(diǎn)蝕、焊縫腐蝕、易產(chǎn)生熱裂紋等缺陷問(wèn)題,這是不銹鋼焊接應(yīng)用中最需解決的問(wèn)題。在近年纜式焊絲的出現(xiàn)及其應(yīng)用的研究,使纜式焊絲氣保焊發(fā)展成一種成熟高效的焊接技術(shù)。纜式焊絲具有熔敷效率高、焊接電弧自旋轉(zhuǎn)、節(jié)能等特點(diǎn),在普通碳鋼氣保焊、埋弧焊中的運(yùn)用已經(jīng)成熟,多用于船體合攏、管道焊接等。制造一種新型不銹鋼纜式焊絲,可以解決傳統(tǒng)不銹鋼單絲焊接中為避免熱裂紋而需要控制熱輸入從而導(dǎo)致熔敷效率低以及藥芯不銹鋼單絲焊接中氣孔多、熔池受熱不均而導(dǎo)致晶間腐蝕的問(wèn)題。為制備不銹鋼纜式焊絲以進(jìn)行熔敷效率及工藝性能試驗(yàn),對(duì)纜式焊絲的基本參數(shù)、捻制流程及核心制造設(shè)備、捻制過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究分析,并成功捻制出Φ2.4mm不銹鋼纜式焊絲;其次使用Φ2.4mm不銹鋼纜式焊絲和Φ1.2mm不銹鋼實(shí)心焊絲進(jìn)行平板堆焊試驗(yàn),測(cè)試并計(jì)算出兩種焊絲的熔化速度、熔化效率、熔敷速度、熔敷效率,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行MATLAB擬合,對(duì)比同功率下兩種焊絲的熔敷速度,并從理論分析纜式焊絲高效節(jié)能的機(jī)理;最后使用Φ2.4mm不銹鋼纜式焊絲和Φ1.2mm不銹鋼實(shí)心焊絲進(jìn)行平板對(duì)接試驗(yàn)并取樣,對(duì)接頭的工藝力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試和分析。研究結(jié)果表明:本試驗(yàn)使用的Φ2.4mm不銹鋼纜式焊絲的捻制中最基本關(guān)鍵參數(shù)捻距選擇22mm,可以保證其結(jié)構(gòu)的緊湊且便于送絲;對(duì)不銹鋼制造中松散性控制技術(shù)、成型和定徑技術(shù)、殘余應(yīng)力消除技術(shù)的研究,解決了纜式焊絲結(jié)構(gòu)松散、應(yīng)力集中、變形大等問(wèn)題;在保證同樣焊接效率的條件下,Φ2.4mm不銹鋼纜式焊絲的熔敷速度比Φ1.2mm不銹鋼實(shí)心焊絲高約68%;同絲徑的纜式焊絲比普通單絲高效的原因是在相同長(zhǎng)度下,纜式焊絲外圍絲的長(zhǎng)度L_1比單絲的長(zhǎng)度L長(zhǎng),且纜式焊絲的實(shí)際橫截面積小于普通單絲,這導(dǎo)致相同電流流過(guò)時(shí)纜式焊絲的電流密度大,產(chǎn)生遠(yuǎn)大于普通單絲的電阻熱,加快焊絲熔化;對(duì)Φ2.4mm不銹鋼纜式焊絲和Φ1.2mm不銹鋼實(shí)心焊絲進(jìn)行平板對(duì)接試驗(yàn),取樣進(jìn)行滲透、射線、拉伸、彎曲、沖擊、晶間腐蝕、硬度和金相觀察試驗(yàn),結(jié)果表明Φ2.4mm不銹鋼纜式焊絲氣保焊的力學(xué)性能均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
【圖文】：

化形成臨界濃度12%時(shí)，就會(huì)造成奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕[26,27]。晶間腐蝕如圖1.1所示。圖1.1 晶間腐蝕Fig.1.1 Intergranular corrosion造成晶間腐蝕的原因有很多：（a）腐蝕介質(zhì)的影響。腐蝕介質(zhì)的種類會(huì)影響奧氏體不銹鋼中晶間腐蝕的產(chǎn)生以及腐蝕程度。一般酸性介質(zhì)對(duì)奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的影響比較嚴(yán)重[28,29]。（b）加熱溫度及時(shí)間影響。長(zhǎng)時(shí)間停留在敏化溫度區(qū)會(huì)加劇貧鉻現(xiàn)象，所以需要將焊接溫度控制在400℃以下，以抑制Cr23C6的析出；或?qū)囟忍嵘?50℃以上以提高Cr的擴(kuò)散速度，使C與Cr在晶界充分結(jié)合，從而防止晶間腐蝕發(fā)生[30]。（c）化學(xué)成分的影響。C含量增加，會(huì)增大奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向。Ti、Nb與C的親和力強(qiáng)，故在母材和焊接材料中加入Ti、Nb會(huì)避免Cr與C結(jié)合而造成貧鉻現(xiàn)象，且Ti和Nb會(huì)促進(jìn)雙相組織的形成

點(diǎn)蝕是奧氏體不銹鋼被氯化物侵蝕而在焊縫表面形成的小孔狀的腐蝕坑，其是隱蔽性強(qiáng)、危險(xiǎn)性大[36]。Cr、N、Mo等元素都能提高奧氏體不銹鋼耐點(diǎn)蝕的性不銹鋼中的顯微組織，如硫化物、δ鐵素體等，也會(huì)影響材料的抗點(diǎn)蝕性能；提高體表面的光潔度也能加強(qiáng)材料的耐點(diǎn)蝕能力[37,38]。1.3 纜式焊絲氣保焊焊接技術(shù)1.3.1 纜式焊絲特點(diǎn)纜式焊絲是由多股細(xì)直徑焊絲旋轉(zhuǎn)絞合而成，其中一根焊絲位于中心位置，稱中心絲，其余焊絲圍繞中心絲絞合，稱為外圍絲。纜式焊絲有多種組合方式，每根絲直徑可以相同可以不同，細(xì)絲可以是實(shí)心焊絲或者藥芯焊絲，所以，纜式焊絲的成是復(fù)雜多變的，可以根據(jù)需要進(jìn)行不同的搭配[40,41]。在這其中應(yīng)用最廣泛的為七纜式焊絲。纜式焊絲直徑由細(xì)絲直徑?jīng)Q定，可通過(guò)細(xì)絲直徑的變化進(jìn)行改變，如采7 根Φ0.8mm 細(xì)焊絲可以絞合成Φ2.4mm 的纜式焊絲。圖 1.2 為幾種纜式焊絲實(shí)物及面示意圖。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG422.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 胡金萍;;鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[J];科技傳播;2013年08期

2 方臣富;陳志偉;胥國(guó)祥;胡慶賢;周航宇;時(shí)振;;纜式焊絲CO_2氣體保護(hù)焊工藝研究[J];金屬學(xué)報(bào);2012年11期

3 方臣富;王海松;劉川;胡慶賢;時(shí)振;;纜式焊絲CO_2氣體保護(hù)焊接頭殘余應(yīng)力高效數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)[J];焊接學(xué)報(bào);2012年05期

4 蔡麗清;;維氏硬度試驗(yàn)及其主要影響因素分析[J];物理測(cè)試;2008年05期

5 姬晶;;奧氏體不銹鋼焊接性分析[J];煤礦機(jī)械;2008年07期

6 張勝寒;邊娜;史艷玲;韓麗燕;;奧氏體不銹鋼晶間腐蝕研究狀況[J];江蘇化工;2008年03期

7 胥國(guó)祥;武傳松;秦國(guó)梁;王旭友;林尚揚(yáng);;激光+GMAW復(fù)合熱源焊焊縫成形的數(shù)值模擬——Ⅱ.組合式體積熱源的作用模型[J];金屬學(xué)報(bào);2008年06期

8 馬曉麗;華學(xué)明;沈甘迪;王靜;吳毅雄;;高效弧焊設(shè)備與方法在船舶制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J];焊接技術(shù);2008年01期

9 張偉;高曉蓉;;金屬維氏硬度試驗(yàn)方法探討[J];機(jī)械傳動(dòng);2007年05期

10 屈興勝;林成;劉志林;;奧氏體不銹鋼晶間腐蝕[J];遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào);2007年01期

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1 徐珊;奧氏體不銹鋼點(diǎn)蝕行為的研究[D];南昌航空大學(xué);2010年

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